清华大学《模拟电子技术基础》习题解答与答案

第一章半导体基础知识

自测题

一、（１）√ (２)× （３)√ (4）× (５)√ (6）×

二、(１）A (2)C (3）Ｃ (4）Ｂ（5)Ａ C

三、ＵO1≈1.3V U O2＝０ U O3≈－1.３V U O4≈2V U O5≈2.3Ｖ U O ６≈－2V 四、U O1=6V U O2=5V

五、根据P CM ＝２00mW 可得:ＵCE ＝40Ｖ时I C =5ｍA,U ＣE =30V 时I C ≈6．6７ｍA ，ＵC Ｅ=20V 时I C =10ｍA ，U CE ＝10V 时ＩC ＝2０mA ，将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。图略。

六、１、

2V mA

6.2 A μ26V C C CC CE B C b

BB B =-====-=

R I U I I R U I β

ＵO ＝U CE =2V 。

２、临界饱和时ＵＣES ＝U ＢE =0.７Ｖ,所以

≈-=

=-=

k 4.45V μA

6.28mA

86.2V B

BB b C

B c CES

CC C I U R I I R U I β

七、T 1：恒流区；T 2:夹断区；Ｔ3:可变电阻区。

习题

1.1（1）A Ｃ (2)A （3）C （４)Ａ 1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系,当端电压为1.３V 时管子会因电流过大而烧坏。

1.3 ｕｉ和u ｏ的波形如图所示。

1.４ｕi 和u ｏ的波形如图所示。

1.5 ｕo 的波形如图所示。

１.6 I D ＝(V-U D )/R ＝２．６m Ａ,r D ≈U T ／I D ＝１0Ω,I ｄ=Ｕi /r D ≈1ｍＡ。

1.7 （1)两只稳压管串联时可得1.４V 、6.7Ｖ、８．7V 和14Ｖ等四种稳压值。（2）两只稳压管并联时可得０．7V 和6Ｖ等两种稳压值。１．8 I Z Ｍ=P Z Ｍ/U Z =２5mA ，R =ＵZ /I D Ｚ=０.24～1.2k Ω。

１.9 （1)当U I =1０Ｖ时,若U O ＝ＵZ ＝６V ，则稳压管的电流为4mA ，小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故 V 33.3I L

O ≈?+=

U R R R U

当U I =１５Ｖ时,由于上述同样的原因,U Ｏ＝5Ｖ。当U Ｉ=３5V 时,U O ＝U Ｚ=5Ｖ。

（2)=-=R U U I )(Z I D Z 2９mA ＞ＩＺＭ＝25m Ａ，稳压管将因功耗过大而损坏。 1.１0 （1)Ｓ闭合。

（２）。，Ω=-=Ω≈-=700)V (233)V (Dm in D m ax Dm ax D m in I U R I U R

1.11 波形如图所示。

1.12 ６０℃时I CB Ｏ≈32μA 。

1.１3 选用β＝100、I CBO ＝１0μA 的管子,其温度稳定性好。 1．１4

B ＢO 当V BB =1Ｖ时,Ｔ处于放大状态。因为

V 9u mA

3 μA 60C CQ O BQ CQ b BEQ

BB BQ =-====-=

R I V I

I R U V I CC ，，β

当V ＢB ＝３V 时，T 处于饱和状态。因为

BE C CQ O BQ CQ b

BEQ

BB BQ mA 8 A μ160U R I V u I I R U V I CC ＜，，-====-=β

1．１7 取ＵCES =ＵB Ｅ，若管子饱和,则管子饱和。，所以，100 C

b C b C BE CC b BE CC =≥=-=-?

R R R R R U V R U V βββ

１.１8 当u I =0时，晶体管截止，稳压管击穿,u Ｏ=-U Z =－５Ｖ。

当u Ｉ＝－5V 时，晶体管饱和，u Ｏ=0．1V 。因为

24μA 480B C

b BE

I B ===-=I I R U u I β

CC C C CC EC V R I V U ＜-=

１.1９（a)可能（b)可能（c)不能 (d)不能，Ｔ会损坏。 (e)可能 1.2０根据方程

GS(th)

GS DSS D )1(U u I i -

逐点求出确定的u G Ｓ下的i Ｄ，可近似画出转移特性和输出特性。在输出特性中，将各条曲线上u GD =U GS(off)的点连接起来，便为予夹断线。１.21

1.2２过u DS 为某一确定值(如15Ｖ)作垂线，读出它与各条输出特性的交点的i D 值;建立i D ＝f(ｕGS ）坐标系,根据前面所得坐标值描点连线,便可得转移特性。 1.23 ｕI ＝4V 时T 夹断，u I ＝8V 时T 工作在恒流区,ｕI =1２V 时T 工作在可变电阻区。

1.24 (a)可能（b ）不能（c ）不能 (ｄ)可能

２章

第二章基本放大电路

自测题

一、（1)× （２)√ (3)× （４）× （5)√ （6）× （７)× 二、（a)不能。因为输入信号被V ＢＢ短路。（b)可能 (c ）不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上,必然失真。（d ）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。

(e ）不能。因为输入信号被C ２短路。

（ｆ)不能。因为输出信号被V CC 短路，恒为零。

（g ）可能。（h ）不合理。因为Ｇ-S 间电压将大于零。

（ｉ）不能。因为T 截止。

三、(1）3 )( 565 )(BQ CEQ CC BQ BEQ CC I U V I U V β--；

(２）0.3 120- 'o L

C L i o U R R R U U ?-＋；

四、(１）Ａ（2）C (3）B （4)B

五、(１）C ，D E (２）Ｂ（３）A C D （4）A B D E （5）Ｃ (6）B C E,ＡＤ

六、

习题

2．1 e b ｃ大大中大ｃ b c 小大大小 b e c 大小小大

2.2(a ）将－V CC 改为+V C Ｃ。 (b)在＋ＶＣC 与基极之间加R b 。（ｃ）将ＶB Ｂ反接，且加输入耦合电容。 (d)在ＶBB 支路加Ｒb ,在-V CC 与集电极之间加R c 。

2.3 图P2.３所示各电路的交流通路;将电容开路即为直流通路，图略。

2.４空载时:ＩB Ｑ＝2０μA,ＩCQ ＝2mA ，U CEQ =6V;最大不失真输出电压峰值约为5.３V 。

带载时:I BQ =２0μA,ＩCQ =2ｍA,ＵＣＥQ ＝3Ｖ；最大不失真输出电压峰值约为２．3V 。

２．5（１）× （2）× （３)× (4)√ （5)× (6）× (7）× (8）√

(９)√ (10)× (１１）× (12)√

2.6 （1)6.4V (２）12V (3)0.5V （4)12V (5）1２V 2.7

==-≈?+≈Ω≈≈=-≈-=Ω≈++=≈-=≈=≈-

k 5 93 k 3.1 308

k 3.1mV

26)

1( V 2.6mA

76.1 A

μ22o 'c u

s be

be be b i be

bb be c CQ CC CEQ BQ CQ BEQ b

BEQ

CC BQ R R A r R r A r r R R r R A I r r R I V U I I R

U R U V I Q ∥，空载时：：βββ

47 115

3.2)(k 3be

s be

L c CQ L

c L

CEQ L -≈?+≈-≈-=≈-+=Ω=u

u A r R r A r R A R R I R R R U R β∥时：

2.8（a)饱和失真，增大R b ，减小R ｃ。 (b)截止失真，减小R ｂ。 (c)同时出现饱和失真和截止失真,增大V C Ｃ。

2.9 （ａ)截止失真 (ｂ）饱和失真（ｃ)同时出现饱和失真和截止失真

2.1０ (1）

≈-=

=-=

k 565μA

20mA

2BQ

BEQ

CC b CQ

BQ c CEQ

CC CQ I U V R I I R U V I β

（2）

Ω==+Ω=-=-=-=k 5.1 111k 1 100L L

c 'L be

'L i o R R R R r R A U U A u u β

2.11 空载时，V 28.32

CES

CEQ om ≈-=

U U U

V 12.22

k 3'

CQ om L ≈=

Ω=R I U R 时，

2.12 ② ① ② ① ③

③ ② ① ③ ① ③ ③ ① ③ ③ 2.１３(1)静态及动态分析：

==Ω≈++=-≈++-=Ω≈++==++-≈≈+=

≈+-==?+≈k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 73.2mV

26)

1(V

7.5)( A μ101mA

1 V 2c o f be b2b1i f

be L c EQ

bb'be e f c EQ CEQ EQ BQ e f BEQ BQ EQ CC b2b1b1

BQ R R R r R R R R r R R A I r r R R R I V U I I R R U U I V R R R U u

CC βββββ

∥∥∥

(2) R ｉ增大，R i ≈４．1k Ω;u

A 减小，u A ≈－１.９2。

１

c BQ CC CEQ BQ CQ c

21BEQ CC BQ )1( )1(:R I V U I I R R R U V I Q βββ+-==+++-=

32o 1be i be

2 R R R R r R r R R A u

∥∥∥==-=β 2.1５ Q 点：

BEQ

c CQ CC CEQ BQ CQ 132BEQ CC 322

BQ ]

)1([)(

U R I V U I I R R R U V R R R I +-==-+=ββ＋＋∥

动态：

o be 1i be

4 1 R R r R R r R A u =+==β

β∥ ２.16

o be132i 2

1be2

4122be12

be2

BEQ2BQ2CQ2CEQ2BEQ2

BQ2CEQ1BEQ1

BEQ1CC 2

BQ24CQ2CC CQ2BQ1

CQ1CQ23

BEQ12

1BEQ1

CC BQ1 1)( R R r R R R A A A r R A r r A U U U U U U U U U V R R R U R I V U I I I R U R R U V I u u u u u ====+?

-=+==+-+≈

-==≈-

+-≈

∥∥－－ ββββ

2.17 1 12

1+≈-≈u u A A 图略。 2.１８（1）求解Ｑ点:

17.7mA

61.2)1(A

μ3.32)1(e EQ CC CEQ BQ EQ e

b BEQ CC BQ ≈-=≈+=≈++-=

R I V U I I R R U V I ββ

（2）求解电压放大倍数和输入电阻：

992

.0)

)(1()

)(1( k 76)])(1([k 3996

.0)1()1( k 110])1([L e be L e L e be b i L e

be e

e be b i L ≈+++=Ω≈++=Ω=≈+++=Ω≈++=∞=R R r R R A R R r R R R R r R A R r R R R u

∥∥∥∥：∥：ββββββ

（3）求解输出电阻:Ω≈++=371be

s e o β

r R R R R b ∥∥

２．１9 (1）

==-≈-=Ω≈=Ω≈++==+-≈≈=≈++-=

k 3 95)( 952 952mV

26)

1( V

56.4)( A

86.1 A μ31)1(c o be L c be b i EQ

bb'be e c EQ CC CEQ BQ CQ e

b BEQ CC BQ R R r R R A r R R I r r R R I V U m I I R R U V I Q u

∥∥：ββββ

(2）

mV 4.14mV

6.95.1k 3.51])1([C mV 304mV

2.3i o i

s i

i e L c e be b i e i o i

s i

i ≈=≈?+=

-=-≈Ω≈++=≈=≈?+=

U A U U R R R U R R R A R r R R U A U U R R R U u s u

u s ∥∥开路，则

若β

2.２0（a)源极加电阻R S 。（b ）输入端加耦合电容,漏极加电阻ＲＤ。

(ｃ)输入端加耦合电容（d ）在R g 支路加－V GG ,＋V DD 改为－V D Ｄ

2.２1 （1）在转移特性中作直线u GS ＝-i D ＲS ，与转移特性的交点即为Q 点;读出坐标值,得出ＩDQ =1m Ａ，U GSQ =-2V 。

在输出特性中作直流负载线u DS =V DD －i Ｄ（R D +R S ），与U GS Ｑ=－２Ｖ的那条输出特性曲线的交点为Q 点,ＵDSQ ≈3Ｖ。 (2）mA/V 12DQ DSS GS(off )

D m DS

??=

I I U u i g U

Ω==Ω=-=-=k R R R R g A u 5 M 1 5D

o i D m 2.22 (１)求Q 点:U ＧＳＱ＝V ＧＧ=3V

从转移特性查得,当U ＧＳQ ＝３V 时,I ＤQ ＝1mA,U D ＳＱ=ＶDD －I ＤQ R Ｄ=５V （2)求电压放大倍数：

20V

mA 32)

(-=-===

m u DO DQ th GS m R g A I I U g

2.23

i L D m u R R R R R R R R g A =+=-=02

13)

(∥∥

2．２4 （a)× (ｂ)× （c)NPN 型管，上-集电极,中-基极,下-发射极。

（d)× (ｅ)× （f)ＰNP 型管,上-发射极,中-基极，下－集电极。（ｇ）N ＰN 型管，上-集电极,中-基极,下－发射极。

第三章多级放大电路

自测题

一、(1)× (２）√√ (3)√× （4）× （5)√

二、(1）A Ａ (2)D A (３）Ｂ A （4)Ｄ B (5)ＣＢ三、（1）B Ｄ (2）C (3)A （4)A C (5)B （6）C 四、（1)I C3=（U Z －U ＢE Ｑ3)／ R e3=0.３m ＡＩE1=I E2＝0.１5mA

(2）减小R C ２。

当u I =0时u O ＝0,I CQ4＝ＶE Ｅ / R C4＝0.6mA 。

Ω≈++=Ω

≈++=Ω

≈+=

=-=k 74.2mV

26)

1(k 7.10mV

26)1(k 14.7mA 14.0EQ4

bb'be4EQ2

bb'be2

BEQ4

E4E4C2B4C2C2

C4I r r I r r I U R I R I I I R R ββ {}29718

)1( 5.16 2])1([2

1e4

be4c4

be2

e4be4c21

≈?=-≈++-=-≈++-=u u u u u A A A R r R A r R r R A ββββ∥

习题

3.1 （a ）共射,共基（b)共射,共射（c)共射,共射（ｄ)共集,共基

（e)共源，共集（f ）共基,共集

3.2 图（a)

{}2

2be23o be1

1i 3

2be232be1132be2211)1()1(])1([βββββ++=+=+++?+++-=R r R R r R R R r R r R R r R A u

∥

图(b)

o be2321be11i be2

42be2321be1be2321)]

)(1([)

())(1()1(R R r R R r R R r R

r R R r r R R A u

=++=-?+++-=∥∥∥∥∥∥∥ββββ

图（c ）

{}3

o be1

1i 2be23

2be112be221])1([)1([R R r R R r r R r R r r R A D

D u

=+=++-?+++=ββββ∥

图（d)

o 2

13i 2

be 82be2

764m )()]([R R R R R R r R r R R R g A u =+=-?-=∥∥∥∥β

3.3 (1)（d ）(e) （2)(ｃ）(e ）（３）(e) 3.4 图（ａ)

==Ω≈=-≈?===+?

-=k 3k 93.012512513i be121i 2

1be2

322

be1

be2

R R r R R R A A A r R A r r A u u u u u ∥∥ βββ

图（b ）

==Ω≈+=≈?=-≈=-≈?-=k 1k 2.1)(21004250)(4i be1325i 2

1be2

422

be1

be2111

R R r R R R R A A A r R A r r R A u u u u u ∥∥∥ ββ

3．5 图（c ）

==Ω≈=≈?=-≈=-≈?-=k 2k 5.1663410762)(4i be11i 2

1be2

422

be1

be2311

R R r R R A A A r R A r r R A u u u u u ∥∥ ββ